السحب الرملية شائعة في أجواء الأقزام البنية


يمكن أن تتكثف سحب الرمل وتنمو وتختفي في بعض الأجواء خارج كوكب الأرض. تظهر نظرة جديدة على البيانات القديمة أن السحب المكونة من معادن السيليكات الساخنة شائعة في الأجرام السماوية المعروفة باسم الأقزام البنية.

يقول عالم الفلك ستانيمير ميتشيف من جامعة ويسترن أونتاريو في لندن ، كندا: “هذا هو أول فهم سياقي كامل لأي سحابة خارج النظام الشمسي”. قدم زميل ميتشيف جينارو سواريز العمل الجديد 4 يوليو في اجتماع Cool Stars في تولوز ، فرنسا.

تأتي الغيوم في العديد من النكهات في نظامنا الشمسي ، من نفث بخار الماء على الأرض إلى عصابات الأمونيا على كوكب المشتري. علماء الفلك لديهم أيضا استنتج وجود “غيوم خارج المجموعة الشمسية“على كواكب خارج النظام الشمسي (SN: 9/11/19).

لكن الغيوم الوحيدة خارج المجموعة الشمسية التي تم اكتشافها مباشرة كانت في سماء الأقزام البنية – الأجرام السماوية القاتمة والرودية التي هي أكبر من أن تكون كواكب ولكنها صغيرة جدًا وباردة بحيث لا تكون نجومًا. في عام 2004 ، استخدم علماء الفلك تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا لرصد الأقزام البنية و التواقيع الطيفية المرقطة للرمل – بشكل أكثر تحديدًا ، حبيبات معادن السيليكات مثل الكوارتز والزبرجد الزيتوني. أكثر بقليل أمثلة مؤقتة من السحب الرملية تم رصدها في عامي 2006 و 2008.

يقول عالم الكواكب مارك مارلي من جامعة أريزونا في توكسون ، الذي شارك في أحد تلك الاكتشافات المبكرة ، إن الطفو في إحدى هذه السحب سيشعر وكأنه في عاصفة رملية. “إذا كان بإمكانك إخراج مغرفة منه وإعادتها إلى المنزل ، فستكون لديك رمال ساخنة.”

وجد علماء الفلك في ذلك الوقت ستة أمثلة لهذه السحب السيليكاتية. يقول مارلي: “لقد اعتقدت نوعًا ما أن هذا هو الأمر”. نظريًا ، يجب أن يكون هناك أكثر من ستة أقزام بنية ذات سماء رملية. لكن جزءًا من تلسكوب سبيتزر نفد المبرد في عام 2009 ولم يعد قادرًا على قياس كيمياء الغيوم المماثلة.

بينما كان سواريز يبحث في بيانات سبيتزر المؤرشفة لمشروع مختلف ، أدرك أن هناك بيانات غير منشورة أو غير محللة عن عشرات الأقزام البنية. لذا قام بتحليل كل النجوم ذات الكتلة المنخفضة والأقزام البنية التي لاحظها سبيتزر ، إجمالي 113 جسمًا ، 68 منها لم يتم نشرها من قبل، تقارير الفريق في يوليو الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تقول مارلي: “إنه أمر مثير للإعجاب بالنسبة لي أن هذا كان يختبئ على مرأى من الجميع”.

لم يظهر كل قزم بني في العينة علامات قوية لسحب السيليكات. لكن معًا ، اتبعت الأقزام البنية اتجاهًا واضحًا. بالنسبة للأقزام والنجوم ذات الكتلة المنخفضة التي تزيد درجة حرارتها عن 1700 درجة مئوية ، توجد السيليكات على شكل بخار ، ولا تظهر الأجسام أي علامات على السحب. ولكن تحت درجة الحرارة هذه ، تبدأ علامات السحب في الظهور ، وتصبح أكثر سمكًا في حوالي 1300 درجة مئوية ، ثم تختفي الإشارة بالنسبة للأقزام البنية التي تكون أكثر برودة من حوالي 1000 درجة مئوية ، حيث تغرق السحب في عمق الغلاف الجوي.

تؤكد النتائج الشكوك السابقة حول انتشار الغيوم السيليكاتية وتكشف الظروف التي تتكون في ظلها. نظرًا لأن الأقزام البنية تولد ساخنة وتبرد بمرور الوقت ، يجب أن يرى معظمهم كل مرحلة من مراحل تطور الغيوم الرملية مع تقدمهم في العمر. يقول سواريز: “نحن نتعلم كيف تعيش هذه الأقزام البنية”. يلاحظ أن البحث المستقبلي يمكن أن يستنبط النتائج لفهم الغلاف الجوي في الكواكب مثل المشتري بشكل أفضل.

تم إطلاقه مؤخرًا تلسكوب جيمس ويب الفضائي ستدرس أيضًا كيمياء الغلاف الجوي في الكواكب الخارجية والأقزام البنية وستبحث تحديدًا عن الغيوم (SN: 10/6/21). تتطلع مارلي إلى الجمع بين الاتجاهات من هذه الدراسة والنتائج المستقبلية من JWST. يقول: “ستكون حقًا نهضة في علم القزم البني”.



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود